Hallo,
eine Frage zur Drehzahlregelung eines permanent erregten
Gleichstrommotors (aussen Dauermagnet, Läufer mit Kommutator).
Daten Motor: 230V-DC 100W 20.000 U/min.
welcher Drehzahlsteller ist in Bezug auf Ausgangsleistung/Drehmoment
besser? Oder gibt es hier keinen Unterschied?
1. Ansteuerung mit PWM
2. Ansteuerung mit Triac - Phasenanschnittsteuerung, die
Ausgangsspannung der Phasenanschnittsteuerung mit einem B4-Gleichrichter
gleichrichten und weiter zum Motor.
Das ganze ist/wird eine kleine Frässpindel, Die Drehzahl soll vom PC aus
mit eingestellt werden. Einstellbereich 6.000-20.000 U/min
Mir geht es hier hauptsächlich darum, ob eine der beiden Schaltungen
einen Vorteil bzgl. Drehmoment/Leistungsabgabe bei niedrigeren
Drehzahlen hat.
Der Aufbau der Steuerung ist für mich nicht das Problem, aber mit
Motoren hab ich nicht so viel Erfahrung.
Danke!
Stefan schrieb:> 2. Ansteuerung mit Triac - Phasenanschnittsteuerung, die> Ausgangsspannung der Phasenanschnittsteuerung mit einem B4-Gleichrichter> gleichrichten und weiter zum Motor.
So hat das Bosch damals in meiner alten Waschmaschine gemacht, die auch
mit einem DC Motor angetrieben wurde (Polymotor Italiana). Das lief
recht brauchbar, vor allem, wenn man vom Motor noch ein Tachosignal
bekommt und damit den Regelkreis schliessen kann.
OK Danke, dann werde ich auf Triac und Gleichrichter aufbauen!
Mit einem MOC3020 kann ich mein (netzsynchrones) Zündsignal dann recht
einfach vom µC verarbeiten.
Vielen Dank!
Triac gibt bei < 100% nur Pulse an den Motor ab, den Rest der Zeit läuft
der Motor im Leerlauf. Das bedeutet, dass unter Last die Drehzahl
deutlich stärker sinkt, als wenn er eine niederohmige DC-Quelle oder ein
echtes PWM-Signal, also bei dem die Spannung immer 0 oder voll ist,
bekommt (= Gegentakt, d.h., H- oder 1/2 H-Brücke).
Weil die Motorinduktivität bei 100 Hz nicht in der Lage wäre, aus diesem
gepulsten Signal einen brauchbaren Gleichstrom zu machen, wird eine
höhere PWM-Frequenz gebraucht. Und der Treiber, also die H- oder 1/2
H-Brücke, muss hinter dem Gleichrichter sein, sofern es überhaupt
einen gibt.
DZDZ
Genau darum geht es mir ja, ist eine PWM Ansteuerung mit 0/100% Spannung
bei 500Hz/ 1kHz oder mehr, besser als die Stromimpulse des Triac mit 100
Hz,
bei PWM kommt natürlich zuerst der Gleichrichter/Zwischenkreis -> MOSFET
-> Motor
Mein Gedankengang bzgl. meiner Frage war ja auch, ob der Motor nicht
mehr Drehmoment/Leistung bringt wenn ich auf PWM umsteige.
10%PWM mit 500Hz z.B., da hätte der Motor ja wesentlich öfter in einer
sec die voll Betriebsspannung/Strom.
Bei Anschnitt stellt sich ja bekommt er ja nur evtl. etwa 40V oder so..
Stefan schrieb:> ob der Motor nicht> mehr Drehmoment/Leistung bringt wenn ich auf PWM umsteige.
Bei 100% bringt er natürlich mit beiden Arten der Ansteuerung gleich
viel maximale Leistung. Bei < 100% kann man nicht mehr von Leistung
reden, darum geht es dann ja auch gar nicht. Es geht dann darum, ob die
Drehzahl bei Last mehr oder weniger einbricht. Und das ist bei PWM
deutlich besser - jetzt mal ohne über eine Regelung zu diskutieren.
Am ziemlich einfachen Ersatzschaltbild eines DC-Motors lässt sich gut
nachvollziehen, was wann und warum passiert, wieso das so ist und was
man alles gut und schlecht machen kann.
Das gilt aber nur, wenn es keine Gegentakt-Treiberstufe (1/2 H) ist und
wenn die Taktfrequenz so klein ist, dass die Auswirkung der
Motorinduktivität vernachlässigt werden kann. Also z. B. Thyristor bei
Netzbetrieb.
Man braucht bei einem DC-Motor auch keine Regelung, um bei Lastwechseln
die Drehzahl weitgehend konstant zu halten. Wenn man den Motorstrom
misst, kann man abhängig davon die Motorspannung so verändern, dass sie
sich in genau dem Maße verändert, das für eine konstante Drehzahl
erforderlich ist. Die Spannungsquelle für den Motor hat dann genau den
negativen Innenwiderstand, den der Motor als Ankerwiderstand hat, und
der praktisch ausschließlich die Drehzahländerungen bei Lastwechseln
verursacht.
Mit der selben Technik lässt sich auch genau so einfach erreichen, dass
der Motor unter Last sogar schneller wird.
DZDZ
